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宽带接入网标记技术探讨

  截至到2005年10月底,我国互联网宽带用户已经接近3400万,且依然持续快速增长的势头。宽带业务的不断发展要求接入网能够支持丰富的增值业务和针对用户丰富的控制手段,这需要针对不同用户以及单一用户的不同业务做到有效的归类,提高整个网络资源的利用率和宽带服务效率。
在宽带业务的不断发展过程中,在国内市场上出现了DHCP Option82、多PVC、VBAS、PPPoE+、Stack VLAN等几种主要的用户/业务标识技术。
  DHCP Option 82是通过DHCP 代理在DHCP报文中添加特殊的用户标识字段来实现对用户的标识一种方式,利用option 82字段填充用户端口信息,为解决接入用户线路标识问题而进行了扩展。PPPoE+是PPPoE Intermediate agent的简称,该方案最早是在DSL FORM论坛上提出,仿照RFC 3046的用户线路标识属性字段来定义。这两种方式都是原有协议的扩充,部署方便,可以实现用户名、IP地址、用户端口的绑定,增加可管理性,但只能标识用户,不能标识业务,对用户其他管理和控制属性扩展性较差。
多PVC技术利用了ASDL的ATM特性,通过在ADSL终端(Modem等)上采用多个PVC和DSLAM连接,针对不同的PVC可以实现单一用户不同业务或者不同终端的同时接入,然后在DSLAM上实现PVC到VLAN之间的映射,实现和BAS的认证交互、业务下发等。由于多PVC的实现是对单一物理链路“电路级”的复用,在网络层面实现,和控制层面无关,因此多个业务或者多个终端之间可以独立工作,互不影响,甚至可以使用独立的认证系统,非常符合IP TV业务独立的业务分发网络的需求。
  VBAS(即Virtual BAS 虚拟宽带接入服务器),是在IP-DSLAM和BRAS设备之间扩展的一种查询协议,BRAS和IP-DSLAM之间采用二层点对点的通信方式,即端口信息查询和响应报文直接封装在二层以太网数据帧中。目前CCSA正在制定行业标准。其实现原理是在BAS上配置VLAN所对应的DSLAM(实际配置为DSLAM的MAC地址,采用二层单播发送,避免广播洪泛;在PPPoE呼叫过程中,发起VBAS协议,即根据用户带上的VLAN,映射到对应的DSLAM,BAS主动向该DSLAM发起用户线路标识查询,由DSLAM给BAS响应用户线路标识。
  Stacked VLAN(也称QinQ)是为了应对VLAN数量的限制以及以太网在城域网上部署而产生的技术。其实现为在 802.1Q协议标签前再次封装802.1Q协议标签,其中一层标识用户系统网络(customer network),一层标识网络运营网络(service provider network),将其扩展实现用户线路标识。目前部分交换机可以支持Stack VLAN功能。Stack VLAN允许运营商为每个用户分配最大到4K的第二个VLAN ID。运营商VLAN标记在IP DSLAM或者汇聚层交换机侧插入,在用户侧删除,而BAS通过识别用户的第二个VLAN TAG确定用户线路标识,这样针对一个用户可以按照业务类别分配多个VLAN ID。Stack VLAN也较好地解决了VLAN(最大4k)数量不足问题。
  以上几种方案中,DHCP Option82、VBAS和PPPoE+都是在用户业务的控制平面实现的,对现有的PPPoE客户端拨号软件没有任何要求。PPPoE+的标准化程度比较高,得到了主流BRAS和DSLAM设备厂家的支持。而VBAS的可扩展性更好,可以在此基础上增加QoS、安全等策略方面的支持,在组播支持方面相对PPPoE和Option82方式效率要高一些,但是需要进一步标准化方面的工作。Stack VLAN是采用芯片实现,在扩展性、业务支持能力、组播部署等方面具备很强的优势,能够很好的面对网络将来的扩展,但配置和部署的复杂性比较高,还需要进一步通过网管来解决。不过由于交换机的VLAN管理都属于标准MIB,将来统一的网管开发难度并不高。
作为主流网络设备供应商,港湾网络较早的开展了在标记技术方面的研究与开发,目前在多业务控制设备PowerHammerESR80/50/20上已经全面实现了Option82、PPPoE+、VBAS、Stack VLAN等唯一标记技术;在Hammer10000 DSLAM设备上实现了多PVC方式,配合ESR设备实现唯一标记;港湾BigHammer/FlexHammer/μHammer全系列以太网交换机均能支持Stack VLAN技术。通过支持丰富的唯一标记技术,可以采用这些设备组建大规模符合业务发展需要的运营级城域宽带网络。
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